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MOMENTUM

ALISSON DIAZ MANRIQUE 40121123

Presentado a: ING. LUIS EFREN AYALA.

GRUPO N° 12:00 A 1:00 pm

UNIVERSIDAD DE LA SALLE LABORATORIO DE TUBERIAS INGENIERIA CIVIL BOGOTA 2019

1. JUSTIFICACION

Cuando en la aplicación de la mecánica de fluidos se pretende averiguar la fuerza que el fluido en movimiento ejerce sobre ciertos elementos, resulta imprescindible la aplicación de la teoría de la cantidad de movimiento. De aquí que en el funcionamiento de diversos dispositivos de propulsión y sustentación, o en el cálculo de fuerzas que actúan sobre ciertas maquinas. Esta práctica está concebida como introducción al principio del funcionamiento de aquellos dispositivos en los que intervienen chorros de agua, es decir, venas fluidas que en lugar de estar delimitadas por las paredes sólidas, penetran en un medio fluido, en general a presión constante. En esta práctica se trata de analizar el impacto de un chorro de agua sobre una superficie de 180º-120º y 90º.

2. OBJETIVOS



Comprobar la experiencia de Reynolds



Aplicar la ecuación de cantidad de movimiento, para medir la cantidad de movimiento en función de un mismo caudal.



Identificar las fuerzas que actúan sobre el chorro de agua para diferentes tipos de superficies (90°,120° y 180°).



Hallar la fuerza y dirección de la misma, producida por el chorro en cada una de las superficies.



Hallar la tensión superficial para cada una de las fuerzas.

3. MARCO TEORICO

Volumen de Control: Las leyes termodinámicas (así como las leyes de Newton) son utilizadas para un sistema, una cantidad específica de materia. Más aún, en problemas de propulsión y generación de potencia, estamos interesados en qué sucede en un volumen dado, por ejemplo en un motor de cohete o un motor de jet a través de los cuales se tiene una cierta razón de flujo másico. Podemos también estar interesados en el intercambio de calor y trabajo que entra o sale del sistema. Por tal razón, la forma del volumen del control del sistema para plantear las ecuaciones gobernantes resulta de gran importancia. Una representación esquemática de un volumen de control que pasa a través de una turbina se muestra en la figura. Más que observar una partícula de la masa que se mueve a través de la turbina, resulta más conveniente observar el volumen ocupado por la turbina y definir este como volumen de control. Una vez especificada la forma del volumen de control se establecen las leyes termodinámicas, como se muestra en la siguiente sección.

Volumen de control y sistema para flujo que pasa a través de un dispositivo de propulsión.

Tensión superficial: es una propiedad que resulta de las fuerzas de atraccion entre las moleculas, se manifiesta solo en los liquidos en una interfaz que, por lo general, es de liquido a gas. Momentum: Momentum o cantidad de movimiento, es un término que se deriva del latín y que traducido al español significa “movimiento”. Es un vocablo empleado en la física para definir el producto entre la masa de un cuerpo y la velocidad. El momentum se encuentra vinculado con la cantidad de masa que contiene un objeto y la velocidad con que éste se mueve.

FORMULAS

F Y= (Q (V – Vcos) Con V = Q/A 

Para una superficie plana (alfa = 90º)

Q (Q/A + Q/2A) = 3/2 P Q2/A 

Para una superficie curva (alfa=120º)

Q (Q/A + Q/2A) = 2P Q/A 

Para una superficie semiesférica (alfa=180º)

(∑F) vc = PQvs – PQVt

4. ELEMENTOS DE LABORATORIO



Banco hidraulico



Termometro



Probeta



Juego de masas (5,10,20,100 g)



Cronometro



Juego de superficie de contacto (90º,120º y 180º)

5. PROCEDIMIENTO

1. Desmontar la tapa que apoya sobre la cubeta transparente del depósito con el fin de colocar la superficie plana en el lugar del impacto. 2. Tapar nuevamente el depósito

3. Colocar sobre la plataforma una masa.

6. Regular el caudal que choca contra la superficie hasta que se encuentre a la misma altura que el índice del calibre.

4. Ajustar el índice del calibre hasta que se encuentre a la misma altura que la señal de la plataforma.

5. Poner en marcha la bomba del banco hidráulico

7. Mediante el método volumétrico aforar el caudal de salida por la tubería. 8. Reiterar las operaciones anteriores incrementando escalonadamente masas y caudales.

6. CALCULOS

Nº dato 1 2 3 4

Masa (g) 100 200 250 280

Superficie de 180º Volumen (l) 420 595 550 620

Tiempo (s) 2.53 2.78 2.35 2.09

Superficie de 120º Volumen (l) 360 600 620 630

Tiempo (s) 1.80 2.30 2.07 2.02

Superficie de 180º Volumen (l) 405 720 540 580

Tiempo (s) 2.24 2.16 1.72 1.61

Temperatura: 19 ºC Masa superficie: 20.7 Masa vástago + plataforma: 71.6 Longitud: 2.5 cm

Nº dato 1 2 3 4

Masa (g) 100 200 250 280

Temperatura: 19 ºC Masa superficie: 25.2 Masa vástago + plataforma: Longitud:

Nº dato 1 2 3 4

Masa (g) 100 200 250 280

Temperatura: 19 ºC Masa superficie: 23 Masa vástago + plataforma: Longitud:

7. PORCENTAJES DE ERROR

8. ANALISIS DE RESULTADOS

9. CONCLUSIONES